JP2010014186A - 締付けバンド - Google Patents

Abstract

【課題】バンド部を高い締付け力で締付ける場合でも変形や破損を抑制できる締付けバンドを提供する。
【解決手段】締付けバンド１は、帯状部材の両端部を接合したリング状のバンド部２と、一端１１と他端１２との間の中途部１３においてバンド部２と接合されているレバー部４とを備える。締付けバンド１は、バンド部２の外周面に当接する一端１１を支点としてレバー部４をバンド部２の外周面の対向部２ｂに向けて倒すことにより、バンド部２の内周側に配置される被締付部材を締め付ける。レバー部４は、中途部１３よりも一端１１側の一端側部位１５と、中途部１３よりも他端１２側の他端側部位１４とを含む。一端側部位１５は、対向部２ｂへ向かって凸となる曲面形状に形成されている。他端側部位１４は、対向部２ｂへ向かって凹となる曲面形状に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、締付けバンドに関し、特に、たとえば車両用の等速ジョイントを覆うブーツなどに装着されて締付けを行なう締付けバンドに関する。

従来、自動車のドライブシャフトのジョイント部のカバー（ブーツ）やホースなどの被締付部材を締付ける締付けバンドには、いわゆるワンタッチタイプといわれる締付けバンドが使用されている。これは、金属製のバンド部材の両端を接合してリング状に形成するとともに、当該接合部にレバーをスポット溶接により接合した締付けバンドである。このような締付けバンドでは、被締付部材に締付けバンドを軸方向に挿入して、支点側端部を支点として把手側端部をバンド部材の周面に沿わせるようにレバーを折り曲げることにより、バンド部材を縮径させて被締付部材を締めつける構造になっている。

自動車のドライブシャフトの等速ジョイント用ブーツを固定する場合、門型の締付け耳を有するオメガタイプのクランプは、最外径が大幅に増大し他部品との隙間確保が困難になるため使用不可であり、ワンタッチタイプの締付けバンドの採用が必要である。従来のワンタッチタイプの締付けバンドに関する技術は、たとえば特許文献１〜３に開示されている。

図５は、従来のワンタッチタイプの締付けバンドの構成を示す概略側面図である。図５に示すように、ワンタッチタイプの締付けバンド１０１（ブーツを固定するために使用される場合、ワンタッチブーツクランプとも呼ばれる）は、金属製のバンド部１０２を備える。バンド部１０２は、その両端を合掌するように重ね合わせられてリング状に形成されている。バンド部１０２の合掌部１０２ａには、レバー部１０４がスポット溶接により固定されている。レバー部１０４は、一方の端部である一端１１１と、他方の端部である他端１１２と、合掌部１０２ａに接合された中途部１１３と、中途部１１３よりも一端１１１側の一端側部位１１５と、中途部１１３よりも他端１１２側の他端側部位１１４とを含む。

レバー部１０４は、折り曲げたときにバンド部１０２の外周面に密着するように円弧状に形成されている。一端側部位１１５と、他端側部位１１４とは、曲率中心を共有し曲率を等しくする、単一の円弧形状に形成されている。レバー部１０４は、中途部１１３における湾曲する円弧状の突出面側で、合掌部１０２ａと接合されている。折り曲げ時の支点となる一端１１１において、レバー部１０４はほぼバンド部１０２のリング形状の径方向に沿うように設けられている。バンド部１０２の幅方向両側に起立して、レバー止め１０３が形成されている。

バンド部１０２の端部同士が接合される一方の内周面には、断面コ字状のプレート１０８の内周面がスポット溶接により接合されている。このプレート１０８は、バンド部１０２の両端が接合されて内周面側に形成される隙間を覆うように設けられ、被締付部材との段差（隙間）を吸収してシール性を向上するとともに、レバー部１０４の一端１１１側をバンド部１０２に突き当てたまま倒す際に支点に加わる荷重を受けて補強するために設けられる。

従来の締付けバンドを用いて被締付部材を締め付ける場合、レバー部１０４の一端１１１を支点として他端側部位１１４を図５に示す矢印Ａ１０１方向に折り曲げて、バンド部１０２の外周面に沿うように倒す。このとき、レバー部１０４にスポット溶接されたバンド部１０２は、図５に示す矢印Ａ１０２方向に引っ張られる。これにより、リング状に形成されたバンド部１０２を縮径させて、被締付部材を締め付けることができる。
特開平９−２９１９１２号公報 特開２００６−１６１８６９号公報 特開平１０−２６１０８号公報

従来のワンタッチタイプの締付けバンド１０１を用いて被締付部材を締め付ける場合、レバー部１０４の一端１１１が当接する支点部では、バンド部１０２を引張る引張り荷重の発生に伴って発生する押付け荷重が作用する。レバー部１０４をレバー止め１０３まで倒す途中に、バンド部１０２の引張り荷重のピークがあり、支点部への押付け荷重も最大となる。図５に示すように、単一の円弧形状に形成されたレバー部１０４を倒す場合、レバー部１０４が支点部において被締付部材の径方向に延びている影響により、支点部は常に被締付部材の中心方向に近い方向（すなわち、図５に示す矢印Ａ１０３方向）の押付け荷重を受ける。

被締付部材の締付け後内径を調整し、被締付部材の締め代を大きくした場合、バンド部１０２の引張り荷重が増加して支点部への押付け荷重も増大する。矢印Ａ１０３方向の押付け荷重が増大すると、締付け時にレバー部１０４の変形、プレート１０８の変形または支点部におけるバンド部１０２破損などが起こりやすくなり、このような変形や破損が発生すると被締付部材の締付けが成立しないという問題があった。

被締付部材として比較的弾性の高い材質、たとえばクロロプレンゴム製のブーツやゴムホースなどを締付ける場合には、低い締付け力で締付けても、被締付け材側の戻りにより高いシール性を維持できた。しかしながら、被締付部材として比較的弾性の低い材質、たとえば熱可塑性エラストマーなどの樹脂製ブーツなどを締付ける場合には、シール性を考慮してバンド部１０２を高い締付け力で締付ける必要があるために、上記の変形や破損が発生する問題が起こりやすくなっていた。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、バンド部を高い締付け力で締付ける場合でもレバー部の変形、プレートの変形および支点部のバンド部破損の発生を抑制し、耐久性、信頼性を向上させた締付けバンドを提供することである。

本発明に係る締付けバンドは、バンド部と、レバー部とを備える。バンド部は、帯状部材の両端部を接合して、リング状に形成されている。レバー部は、一方の端部である一端と、一端と反対側の端部である他端とを有する。レバー部の一端は、バンド部の外周面に当接する。レバー部は、一端と他端との間の中途部においてバンド部と接合されている。締付けバンドは、レバー部の一端を支点としてレバー部をバンド部の外周面に向けて倒すことにより、バンド部の内周側に配置される被締付部材を締め付ける。レバー部は、中途部よりも一端側の一端側部位と、中途部よりも他端側の他端側部位とを含む。バンド部の外周面は、レバー部が倒されるときにレバー部に対向する対向部を含む。一端側部位は、対向部へ向かって凸となる曲面形状に形成されている。他端側部位は、対向部へ向かって凹となる曲面形状に形成されている。

締付けバンドを側面視したとき、他端側部位の延在長さは、一端側部位の延在長さよりも大きくてもよい。

一端側部位を形成する曲面形状と、他端側部位を形成する曲面形状とは、中途部において互いに接していてもよい。

本発明の締付けバンドによると、レバー部の一端側部位は、他端側部位が曲がる方向と逆方向に曲げられており、レバー部の全体形状はＳ字形状とされている。そのため、バンド部を縮径させ被締付部材を締め付けるときに支点に作用する荷重方向を、従来の径方向から周方向に向けることができる。したがって、従来バンド部の径方向にかかっていた荷重を周方向に逃がすことができるので、レバー部の変形、プレートの変形および支点部のバンド部破損の発生を抑制することができ、締付けバンドの締付け能力を向上させることができる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。

図１は、本実施の形態の締付けバンドの構成を示す概略斜視図である。図２は、図１に示すＩＩ方向から見た締付けバンドの概略側面図である。図３は、レバー部の形状について説明するための模式図である。図４は、支点部に作用する荷重について説明する模式図である。図１〜図４を参照して、本実施の形態の締付けバンドについて説明する。

図１および図２に示すように、締付けバンド１は、金属製のバンド部２を備える。バンド部２は、帯状部材の両端部を接合することにより、全体形状をほぼリング状に形成されている。バンド部２を形成する帯状部材の両端部は、曲げ成形により合掌するように重ね合わせられて接合され、合掌部２ａを形成している。バンド部２の幅方向両側に起立して、金属製の止め具としてのレバー止め（バックル）３が形成されている。

バンド部２の両端の重ね合わせ部分である合掌部２ａには、レバー部４がスポット溶接により固定されている。レバー部４は、一方の端部である一端１１と、一端１１と反対側の他方の端部である他端１２と、合掌部２ａに接合された中途部１３と、中途部１３よりも一端１１側の一端側部位１５と、中途部１３よりも他端１２側の他端側部位１４とを含む。レバー部４は、一端１１と他端１２との間の中途部１３において、バンド部２の合掌部２ａと接合されている。バンド部２の外周面は、レバー部４を折り曲げたときにレバー部４に対向する対向部２ｂを含む。

バンド部２の端部同士が接合される一方の内周面には、断面コ字状のプレート８の内周面がスポット溶接により接合されている。プレート８の両側縁には、プレート８を補強するフランジ８ａが設けられている。このプレート８は、バンド部２の両端が接合されて内周面側に形成される隙間を覆うように設けられ、被締付部材との段差（隙間）を吸収してシール性を向上するとともに、レバー部の一端１１側をバンド部２に突き当てたまま倒す際に支点に加わる荷重を受けて補強するために設けられる。

レバー部４の一端側部位１５と他端側部位１４とは、いずれも円柱面の一部形状に成形されている。図３には、図２に示す締付けバンド１を側面視したときのレバー部４の形状を、曲線形状の組合せとして模式的に示している。図３に示すように、レバー部４を側面視した場合、一端側部位１５と他端側部位１４とはいずれも円弧形状を形成する。他端側部位１４を形成する円弧は、曲率中心を点ＣＴＲ１におき、曲率半径Ｒ１を有する。一端側部位１５を形成する円弧は、曲率中心を点ＣＴＲ２におき、曲率半径Ｒ２を有する。

図３において、他端側部位１４の曲率中心である点ＣＴＲ１は、図中レバー部４の右下側にあるのに対し、一端側部位１５の曲率中心である点ＣＴＲ２は、図中レバー部４の左上側にある。点ＣＴＲ１，ＣＴＲ２は、レバー部４の側面形状を挟むように、レバー部４の側面形状の両側に位置している。レバー部４を側面視した場合、点ＣＴＲ１，ＣＴＲ２は、その一方がレバー部４の延在方向に対する一方向側に存在し、他方は当該一方向側と反対側のレバー部４の延在方向に対する他方向側に存在する。

一端側部位１５は、他端側部位１４が形成するＲ形状に対して逆方向に曲がる、逆Ｒ形状に形成されている。他端側部位１４の曲率中心である点ＣＴＲ１からレバー部４を見た場合、他端側部位１４は点ＣＴＲ１に向かって凹形状となり、一端側部位１５は点ＣＴＲ１に向かって凸形状となる。また、一端側部位１５の曲率中心である点ＣＴＲ２からレバー部４を見た場合、他端側部位１４は点ＣＴＲ２に向かって凸形状となり、一端側部位１５は点ＣＴＲ２に向かって凹形状となる。レバー部４の側面の全体形状は、円弧形状が組み合わされたＳ字形状に形成されている。

図１および図２に示す、レバー部４が締付けバンド１の一部として組みつけられた状態において、バンド部２の外周面は、バンド部２を縮径させるためレバー部４を傾倒させたときにレバー部４に対向する、対向部２ｂを有する。一端側部位１５は、対向部２ｂに向かって凸となる曲面形状に形成されている。他端側部位１４は、対向部２ｂへ向かって凹となる曲面形状に形成されている。図５に示す従来の締付けバンド１０１と比較して、他端側部位１４は従来のレバー部１０４の円弧形状と同じ方向に曲げられた曲面形状を形成し、一端側部位１５はレバー部１０４の円弧形状と逆方向に曲げられた曲面形状を形成している。

レバー部４がＳ字形状に形成されているために、一端１１がバンド部２に当接する支点部において、バンド部２が形成するリング形状の径方向に対してレバー部４は傾斜する。レバー部４における折り曲げ時の支点となる一端１１側の一端側部位１５は、バンド部２のリング形状の周方向において、折り曲げ時に把持される把手側である他端１２側の他端側部位１４とは逆側に向くように曲げられている。支点部近くの一端側部位１５は、他端側部位１４に対して逆向きに反っている。

また図３に示すように、他端側部位１４の側面形状が形成する円弧の長さＬ１は、一端側部位１５の側面形状が形成する円弧の長さＬ２に比較して大きくなっている。一端１１から中途部１３までの長さに対して、中途部１３から他端１２までの長さがより大きくなるように、レバー部４は設けられている。締付けバンド１を側面視したとき、他端側部位１４の延在長さは、一端側部位１５の延在長さよりも大きくなっている。

また図３に示すように、一端側部位１５が形成する円弧と他端側部位１４が形成する円弧とは、中途部１３において接している。一端側部位１５と他端側部位１４とは中途部１３を共有点として有しており、且つ中途部１３において接線を共有している。一端側部位１５を形成する曲面形状と、他端側部位１４を形成する曲面形状とは、中途部１３において互いに接している。中途部１３は、レバー部４の側面の全体形状が形成する曲線の変曲点となっており、一端側部位１５と他端側部位１４とは中途部１３において滑らかに凹凸状態が変化している。

以下、本実施の形態の締付けバンド１を用いた被締付部材の締付け方法について説明する。締付けバンド１を用いて被締付部材を締め付ける場合、締付けバンド１のバンド部２の内周側に被締付部材を配置した状態において、レバー部４の一端１１をバンド部２の外周面に当接する支点として、レバー部４をバンド部２の外周面に向けて傾倒させる。レバー部４を図２に示す矢印Ａ１方向に倒すことによって、バンド部２を矢印Ａ１方向に折り曲げる。このときプレート８の両側縁に設けられたフランジ８ａは、レバー部４の他端１２がレバー止め３の間に位置するように、レバー部４のガイドとして機能する。そしてレバー部４をバンド部２の外周面に沿うように倒し、バンド部２の外周面にレバー部４を対向させる。

このとき、レバー部４にスポット溶接されたバンド部２は、図２に示す矢印Ａ２方向に引っ張られる。これにより、リング状に形成されたバンド部２を縮径させて、被締付部材が締め付けられる。傾倒したレバー部４は、バンド部２の幅方向両側に起立するようにバンド部２に固定されたレバー止め３をバンド部２の外周面に向けて折り曲げることにより、他端１２側がレバー止め３によって外周側から押さえ込まれるように係止されて固定される。締付けバンド１による被締付部材の締付け固定は、レバー部４を倒すという操作によるので、車両用の等速ジョイントを覆うブーツなどの被締付部材を簡単な操作によって締付け固定することができる。

ここで、上述した通り、レバー部４の一端側部位１５は他端側部位１４と逆Ｒ形状を有し、レバー部４は全体形状がＳ字状となるように形成されている。そのため、レバー部４の折り曲げ時に、一端１１が当接するレバー部４の折り曲げの支点部に作用する荷重方向が、従来の締付けバンド１０１に対して変化している。具体的には、バンド部２の引張り荷重が最大となるとき、支点部において発生する押付け荷重は、図２中の矢印Ａ３に示すように、荷重方向が被締付部材の円周方向に近づけられている。締付け時においてレバー部４の一端１１が当接して押圧される被押圧部に対する押圧方向は、従来の径方向に対して傾けられており、被締付部材の周方向に向けられている。

図４に示すように、支点部には矢印Ａ３方向に押付け荷重が作用する。図４には、バンド部２およびプレート８が形成する円形状の一部を、円Ｃとして模式的に示している。支点部に作用する押付け荷重は、円Ｃの径方向および周方向に分解することができる。矢印Ａ３１は、円Ｃの径方向に分解された押付け荷重の成分を示し、また矢印Ａ３２は、円Ｃの周方向に分解された押付け荷重の成分を示す。

支点部にかかる押付け荷重の方向が円Ｃの周方向に向けられているために、円Ｃの径方向と周方向とに押付け荷重が分散される。そのため、矢印Ａ３１が示す押付け荷重の径方向成分は、従来の締付けバンド１０１に比べて小さくなっている。本実施の形態の締付けバンド１を使用して締付ける場合、被締付部材の径方向に作用する押付け加重は、従来の締付けバンド１０１を用いた場合に対して低減されている。従来被締付部材の径方向にかかっていた押付け荷重が周方向に逃がされていることにより、締付けバンド１による被締付部材の締付け固定が容易になる。そのため、従来問題となっていた、締付け時のレバー部４の変形、プレート８の変形または支点部におけるバンド部２破損などの不具合が発生することを抑制することができる。

締付け時の変形や破損を回避できるので、締付けバンド１の締付け能力が向上し、従来の締付けバンド１０１よりも高い締付け力が得られる。その分締付け能力に余裕ができるので、締付け前のバンド部１０２の径が同じである従来の締付けバンド１０１と比較すると、締付けバンド１の締付け後におけるバンド部２の径をより小さくすることが可能となる。すなわち、締め代（締付け前後のバンド部２の内径の差）を増大させた締付けバンド１を提供することができる。

また、図３に示す締付けバンド１を側面視したときの他端側部位１４の延在長さＬ１が一端側部位１５の延在長さＬ２よりも大きくなるように、レバー部４が設けられている。このようにレバー部４を形成することによって、レバー比が大きくなり、バンド部２を縮径させるときにレバー部４を押す力を低減させることができるので、より容易に被締付部材の締付け固定を行なうことができる。なおレバー比とは、支点〜力点間の距離と支点〜作用点間の距離との比をいい、本実施の形態の場合は図３に示す長さＬ１と長さＬ２との比に相当する。

また、一端側部位１５の側面形状を形成する円弧と、他端側部位１４の側面形状を形成する円弧とは、中途部１３において互いに接している。そのため、バンド部２を縮径させるためレバー部４に荷重を加えるときに、応力集中が発生し変形が生じやすい特異点がレバー部４に形成されることを回避できる。したがって、締付け時にレバー部４の変形が発生することを一層抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態の締付けバンド１は、バンド部２と、レバー部４とを備える。バンド部２は、帯状部材の両端部を接合して、リング状に形成されている。レバー部４は、一方の端部である一端１１と、一端１１と反対側の端部である他端１２とを有する。レバー部４の一端１１は、バンド部２の外周面に当接する。レバー部４は、一端１１と他端１２との間の中途部１３において、バンド部２と接合されている。締付けバンド１は、レバー部４の一端１１を支点としてレバー部４をバンド部２の外周面に向けて倒すことにより、バンド部２の内周側に配置される被締付部材を締め付ける。

レバー部４は、中途部１３よりも一端１１側の一端側部位１５と、中途部１３よりも他端１２側の他端側部位１４とを含む。バンド部２の外周面は、レバー部４が倒されるときにレバー部４に対向する対向部２ｂを含む。一端側部位１５は、対向部２ｂへ向かって凸となる曲面形状に形成されている。他端側部位１４は、対向部２ｂへ向かって凹となる曲面形状に形成されている。

このようにすれば、レバー部４の一端側部位１５は、他端側部位１４が曲がる方向と逆方向に曲げられており、レバー部４の全体形状はＳ字形状とされている。そのため、バンド部２を縮径させて被締付部材を締め付けるときに、支点に作用する荷重方向Ａ３を、従来の径方向から周方向に向けることができる。したがって、従来径方向にかかっていた荷重を周方向に逃がすことができるので、レバー部４の変形、プレート８の変形および支点部のバンド部２破損の発生を抑制し、締付けバンド１の耐久性、信頼性を向上させることができ、加えて締付けバンド１の締付け能力を向上させることができる。

なお、これまでの説明においては、一端側部位１５および他端側部位１４の側面形状が円弧形状となるように形成されたレバー部４を例として説明したが、これら円弧の曲率半径は図３に示す例に限られず、任意に設定することができるのは勿論である。また、一端側部位１５および他端側部位１４の側面形状は円弧形状でなくても構わない。たとえば、側面が楕円弧形状や放物線形状などのその他の曲線形状となるように、一端側部位１５および他端側部位１４を形成してもよい。但し、他端側部位１４の側面形状をバンド部２が形成する円の一部である円弧形状とすれば、レバー部４を倒したときの他端側部位１４と対向部２ｂとの間に生じる隙間寸法を低減でき、締付け後の締付けバンド１の外径をより小さくすることができる点で有利であるため好ましい。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態の締付けバンドの構成を示す概略斜視図である。 図１に示すＩＩ方向から見た締付けバンドの概略側面図である。 レバー部の形状について説明するための模式図である。 支点部に作用する荷重について説明する模式図である。 従来のワンタッチタイプの締付けバンドの構成を示す概略側面図である。

符号の説明

１ 締付けバンド、２ バンド部、２ａ 合掌部、２ｂ 対向部、３ レバー止め、４ レバー部、８ プレート、８ａ フランジ、１１ 一端、１２ 他端、１３ 中途部、１４ 他端側部位、１５ 一端側部位。

Claims (3)

1. 帯状部材の両端部を接合してリング状に形成されたバンド部と、
   前記バンド部の外周面に一端が当接するとともに、前記一端と他端との間の中途部において前記バンド部と接合されたレバー部とを備え、
   前記一端を支点として前記レバー部を前記バンド部の前記外周面に向けて倒すことにより前記バンド部の内周側に配置される被締付部材を締め付ける締付けバンドにおいて、
   前記レバー部は、前記中途部よりも前記一端側の一端側部位と、前記中途部よりも前記他端側の他端側部位とを含み、
   前記バンド部の前記外周面は、前記レバー部が倒されるときに前記レバー部に対向する対向部を含み、
   前記一端側部位は、前記対向部へ向かって凸となる曲面形状に形成されており、
   前記他端側部位は、前記対向部へ向かって凹となる曲面形状に形成されている、締付けバンド。
2. 前記締付けバンドを側面視したとき、前記他端側部位の延在長さは、前記一端側部位の延在長さよりも大きい、請求項１に記載の締付けバンド。
3. 前記一端側部位を形成する曲面形状と、前記他端側部位を形成する曲面形状とは、前記中途部において互いに接している、請求項１または請求項２に記載の締付けバンド。

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